一种管道防腐装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种管道防腐装置，所述防腐装置具体包括脉冲宽度调制模块、变换电压输出模块、数字信号处理模块、检测模块、接地极，所述变换电压输出模块与管道的防腐层连接，检测模块用于检测管道与大地之间的管地电压和管地电流；数字信号处理模块用于根据所述管地电压、管地电流、参考电压和参考电流输出电压差值和电流差值；脉冲宽度调制模块用于根据所述电压差值和所述电流差值调制脉宽，获得调制信号；变换电压输出模块与所述脉冲宽度调制模块连接，所述管地电流和所述参考电流相等。通过设置脉冲宽度调制模块与数字信号处理模块，保持管地电流和管地电压相等，在杂散电流的影响下提高了管道的防腐效果。

A pipe anticorrosion device

The invention discloses a pipeline anticorrosion device, the anticorrosion device including a pulse width modulation module, transform voltage output module, digital signal processing module, detection module, grounding electrode, coating the transform voltage output module and the connection pipe, pipe detection module is used to detect pipeline between the earth and the voltage and tube ground current; digital signal processing module according to the tube voltage, tube current, reference voltage and reference current output voltage difference and the difference of current; pulse width modulation module according to the voltage difference and the difference of current pulse width modulation, gain modulation signal; transform voltage output module and the pulse width modulation module connect the tube current and the reference current. By setting up the pulse width modulation module and the digital signal processing module, keeping the pipe current and the voltage of the pipe equal, the effect of the pipeline corrosion is enhanced under the influence of the stray current.

【技术实现步骤摘要】
一种管道防腐装置
本专利技术涉及管道腐蚀及防护领域，特别是涉及一种管道防腐装置。
技术介绍
从高压直流输电线路的接地极流出的直流电流，其传输路径与埋地管道有重叠或是间距过小时，电流就会从埋地管道的外防腐层薄弱点处流入管道，形成对管道的干扰电流。这种在土壤中的干扰电流会在管道中传输一段距离后，在管道外防腐层破损点处流出，回到土壤中。干扰电流离开管道的部位，管体的电位发生正向偏移，形成阳极区，管体就会发生剧烈的电解反应，管体的金属被氧化，以氧化物的形式迅速蚀失，导致管体减薄甚至穿孔。这种由于直流干扰电流引起管体腐蚀的现象为杂散电流腐蚀。现有技术中的管道阴极保护装置，采用开环控制的控制方式，保持阴极保护装置的输出电压和输出电流不变，无法避免由高压直流输电线路对阴极保护装置的影响。针对于杂散电流引起的管道腐蚀，现有技术中采用强制排流法，在管道与铁轨之间设置一个整流器，起到电位控制的作用，在外部存在电位差的条件下强制进行排流，但是仅仅通过整流器对管地之间电位进行控制，导致管地之间的电位控制不准确，防腐效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够通过准确控制管地之间的电位提高防腐效果的管道防腐装置。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种管道防腐装置，所述防腐装置与管道的防腐层连接，所述防腐装置具体包括：脉冲宽度调制模块、变换电压输出模块、数字信号处理模块、检测模块、接地极；所述变换电压输出模块与管道的防腐层连接，所述接地极接地，所述变换电压输出模块、所述管道的防腐层和大地构成闭合回路；所述检测模块与所述管道的防腐层连接，所述检测模块用于检测管道与大地之间的管地电压和管地电流；所述数字信号处理模块与所述检测模块连接，所述数字信号处理模块设置有参考电压和参考电流，所述数字信号处理模块用于计算所述管地电压与的电压差值、所述管地电流与所述参考电流的电流差值；所述脉冲宽度调制模块与所述数字信号处理模块连接，所述脉冲宽度调制模块用于根据所述电压差值和所述电流差值调制脉宽，获得调制信号；所述变换电压输出模块与所述脉冲宽度调制模块连接，所述变换电压输出模块用于根据所述调制信号控制变换电压，使所述管地电压和所述参考电压相等，所述管地电流和所述参考电流相等。可选的，所述变换电压输出模块具体包括：单相变压器；当380V交流电压输入到所述单相变压器，所述单相变压器输出低压电压；肖特基整流二极管，与所述单项变压器连接，用于将所述低压电压整流获得整流电压；降压式变换电路，分别与所述肖特基整流二极管和所述脉冲宽度调制模块连接，用于根据所述脉宽调制信号调整所述整流电压，获得所述变换电压。可选的，所述检测模块具体包括：霍尔电流传感器，分别与所述管道的防腐层和所述数字信号处理模块连接，用于检测所述管道与大地之间的管地电流，并将所述管地电流发送至所述数字信号处理模块；霍尔电压传感器，分别与所述管道的防腐层和所述数字信号处理模块连接，用于检测所述管道与大地之间的管地电压，并将所述管地电压发送至所述数字信号处理模块。可选的，所述数字信号处理模块具体包括：数模转换单元、计算单元；所述数模转换单元，分别与所述霍尔电流传感器和所述霍尔电压传感器连接，用于将所述管地电流转换为数字管地电流，将所述管地电压转换为数字管地电压；所述计算单元，分别与所述数模转换单元和所述脉冲宽度调制模块连接，计算所述数字管地电压与所述参考电压的电压差值，所述数字管地电流与参考电流的电流差值，并将所述电压差值和所述电流差值发送至所述脉冲宽度调制模块。可选的，所述脉冲宽度调制模块具体包括：脉冲宽度调制中断单元、占空比调节单元；所述脉冲宽度调制中断单元与所述数字信号处理模块连接，所述脉冲宽度调制中断单元用于根据所述电压差值和所述电流差值输出脉宽调制信号；所述占空比调节单元分别与所述脉冲宽度调制中断单元和所述变换电压输出模块连接，所述占空比调节单元用于根据所述脉宽调制信号调整脉冲波形的占空比，获得调制波形，并将所述调制波形发送至所述变换电压输出模块。可选的，所述防腐装置的工作模式具体包括：恒流模式、恒压模式和强排流模式。可选的，所述脉冲宽度调制模块为DSP28335芯片。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种管道防腐装置，通过检测模块直接检测管地电压和管地电流，数字信号处理模块处理所述管地电压和所述管地电流，并分别将所述管地电压和所述管地电流与参考电压和参考电流求差值，所述脉冲宽度调制模块根据所述差值调制脉宽，通过调制脉宽精确控制所述变换电压输出模块的输出电压，使所述管地电压和所述参考电压相等，所述管地电流和所述参考电流相等，实现了在高压直流输电引起的杂散电流的影响下，能够得到很好的管道防腐效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种管道防腐装置的结构图；图2为本专利技术提供的一种管道防腐装置的控制输出的流程图；图3为本专利技术提供的一种管道防腐装置的脉冲宽度调节控制的流程图；图4为本专利技术提供的一种管道防腐装置的具体电路图；图5为本专利技术提供的参考电压和参考电流的计算流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种能够通过准确控制管地之间的电位提高防腐效果的管道防腐装置。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1一种管道防腐装置的结构图所示，一种管道防腐装置，所述防腐装置与管道3的防腐层连接，所述防腐装置具体包括：变换电压输出模块1、检测模块2、脉冲宽度调制模块4、数字信号处理模块5、接地极6；所述变换电压输出模块1与管道3的防腐层连接，所述接地极6接地，所述变换电压输出模块1、所述管道3的防腐层和大地构成闭合回路；所述检测模块2与所述管道3的防腐层连接，所述检测模块2用于检测管道3与大地之间的管地电压和管地电流；所述数字信号处理模块5与所述检测模块2连接，所述数字信号处理模块5设置有参考电压和参考电流，所述数字信号处理模块用于计算所述管地电压与的电压差值、所述管地电流与所述参考电流的电流差值；所述脉冲宽度调制模块4与所述数字信号处理模块5连接，所述脉冲宽度调制模块4用于根据所述电压差值和所述电流差值调制脉宽，获得调制信号；所述变换电压输出模块1与所述脉冲宽度调制模块4连接，所述变换电压输出模块1用于根据所述调制信号控制变换电压，使所述管地电压和所述参考电压相等，所述管地电流和所述参考电流相等。如图2所示的一种管道防腐装置的控制输出的流程图，所述变换电压输出模块1具体包括：单相变压器，当380V交流电压输入到单相变压器，所述单相变压器输出低压电压；肖特基整流二极管，与所述单项变压器连接，用于将所述低压电压整流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道防腐装置，其特征在于，所述防腐装置与管道的防腐层连接，所述防腐装置具体包括：脉冲宽度调制模块、变换电压输出模块、数字信号处理模块、检测模块、接地极；所述变换电压输出模块与管道的防腐层连接，所述接地极接地，所述变换电压输出模块、所述管道的防腐层和大地构成闭合回路；所述检测模块与所述管道的防腐层连接，所述检测模块用于检测管道与大地之间的管地电压和管地电流；所述数字信号处理模块与所述检测模块连接，所述数字信号处理模块设置有参考电压和参考电流，所述数字信号处理模块用于计算所述管地电压与的电压差值、所述管地电流与所述参考电流的电流差值；所述脉冲宽度调制模块与所述数字信号处理模块连接，所述脉冲宽度调制模块用于根据所述电压差值和所述电流差值调制脉宽，获得调制信号；所述变换电压输出模块与所述脉冲宽度调制模块连接，所述变换电压输出模块用于根据所述调制信号控制变换电压，使所述管地电压和所述参考电压相等，所述管地电流和所述参考电流相等。

【技术特征摘要】
1.一种管道防腐装置，其特征在于，所述防腐装置与管道的防腐层连接，所述防腐装置具体包括：脉冲宽度调制模块、变换电压输出模块、数字信号处理模块、检测模块、接地极；所述变换电压输出模块与管道的防腐层连接，所述接地极接地，所述变换电压输出模块、所述管道的防腐层和大地构成闭合回路；所述检测模块与所述管道的防腐层连接，所述检测模块用于检测管道与大地之间的管地电压和管地电流；所述数字信号处理模块与所述检测模块连接，所述数字信号处理模块设置有参考电压和参考电流，所述数字信号处理模块用于计算所述管地电压与的电压差值、所述管地电流与所述参考电流的电流差值；所述脉冲宽度调制模块与所述数字信号处理模块连接，所述脉冲宽度调制模块用于根据所述电压差值和所述电流差值调制脉宽，获得调制信号；所述变换电压输出模块与所述脉冲宽度调制模块连接，所述变换电压输出模块用于根据所述调制信号控制变换电压，使所述管地电压和所述参考电压相等，所述管地电流和所述参考电流相等。2.根据权利要求1所述的一种管道防腐装置，其特征在于，所述变换电压输出模块具体包括：单相变压器；当380V交流电压输入到所述单相变压器，所述单相变压器输出低压电压；肖特基整流二极管，与所述单项变压器连接，用于将所述低压电压整流获得整流电压；降压式变换电路，分别与所述肖特基整流二极管和所述脉冲宽度调制模块连接，用于根据所述脉宽调制信号调整所述整流电压，获得所述变换电压。3.根据权利要求1所述的一种管道防腐装置，其特征在于，所述检测模块具体包括：霍尔电流传感器，分别与所述管道的防腐层和所述数字信号处理模块连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：康忠健，张明轩，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37